電氣控制與PLC技術實驗教學的改革研究

李夢

摘要：隨著科學技術與經濟的快速發展，人們對新世紀的人才要求來越高，越來越重視人才的實踐能力和創新能力。實驗室是培養學生實踐能力和創新能力的一個重要平臺，因此實驗教學也成為高校教學中不可或缺的一部分。該文針對三亞學院電氣控制與PLC技術在實驗教學中存在的問題，提出深化實驗教學內容，改革實驗教學方法和完善考核方式。

關鍵詞：實踐能力；創新能力；電氣控制；PLC

高校實驗室的作用滲透在大學人才培養、科學研究和社會服務的三大功能里面，因此，實驗教學在高校教學體系中占有很重要的地位，是提高學生實踐能力和創新能力的重要環節。可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是以微機技術為基礎發展起來的新一代工業控制裝置。因其具有快速的處理能力、外形尺寸校、可靠性高等特點被廣泛應用于鐵路、航空、電力、機械、醫療等工業企業。PLC技術因此與機器人、CAD/CAM一起成為工業生產自動化的三大支柱。隨著PLC技術在工業領域的廣泛推廣和應用，許多工業企業迫切需要熟練掌握PLC技術的技術人員，因此PLC技術是當代工科大學生應熟練掌握的先進技術

。為了培養PLC技術人員，許多高校都將PLc這門課程作為電氣類及自動化專業學生的專業技術課之一。三亞學院的測控技術與儀器和電子信息工程也開設了PLC理論教學課程和相應的PLC實驗課程，但還處于摸索探討階段，而且實驗內容、實驗方法仍受以前實驗模式的影響及實驗課時的限制和實驗設備的老舊，也制約了PLC實驗課程水平的提高。

1.電氣控制與PLC技術在實驗教學中存在的問題

1.1實驗學時少

本課程的實驗課時一般為16學時，三亞學院的測控專業只有8個學時。而16學時又分為電氣控制和PLc技術兩大模塊。要想兩個模塊的實驗都能兼顧，那么只能在實驗課堂上做些簡單的和驗證性的實驗項目。對于占用時間較長的設計綜合性實驗，通常因課時不夠而無法進行。對于三亞學院，測控專業學生只有8個學時進行專業學習，更是無法進行設計綜合性實驗。這樣的情況下，學生的綜合設計能力就得不到鍛煉和培養。

1.2實驗設備不能及時更新

隨著PLC技術的快速發展，許多企業的PLC設備都己更新，許多高校的PLC實驗設備也換成實驗臺。而三亞學院的PLC實驗設備仍是實驗箱，學生只是根據實驗指導書內容，將每次實驗的梯形圖輸入PLC，然后在實驗箱上觀察此次實驗的模擬現象，就不能像在實驗臺上那樣可以看到每次實驗的具體現象。因此，學生每次做完實驗，都不大清楚PLC技術的用途，只是知道如何做實驗，也就提不起深入了解PLC技術的興趣。

1.3教學形式單一

目前，許多高等學校的實驗教學模式仍是采用傳統的注入式教學模式，通常都是老師先介紹每次實驗的原理，學生通根據指導書給出的內容，在老師的指導下將實驗的梯形圖輸入PLC，然后在實驗箱上觀察PLC程序的執行結果。所以即使每次學生都完成了實驗內容，對實驗結果的印象也不深。學生只是被動地完成了實驗，缺乏了對PLc的用法及如何利用PLC控制實際項目的了解，更談不上利用如何利用PLC技術解決實際項目，掌握PLC的設計方法等。

1.4教學內容傳統單調

由于三亞學院的PLC實驗設備還是實驗箱，所以其教學內容就是實驗箱上的模塊內容。實驗箱上的模塊一般都是驗證性內容，綜合性、創新性內容基本沒有，再加上學時少，三亞學院的PLC實驗內容以驗證性為主。由于都是按照實驗箱上的模塊做實驗，學生感覺實驗課很枯燥，而且這門課的學生都是大三和大四的學生，尤其是大四即將畢業的學生，就更是在應付實驗，在實驗課上缺乏主動性和創造性，學生的思維創新能力也就得不到提高。

1.5考核制度不合理

PLC實驗不是獨立實驗課，三亞學院對PLC實驗課程的考核要求一般也是完成了規定的實驗內容即可，不需要實踐操作考核，雖說在理論考核成績中占有一部分，但也不能引起學生對實驗課程的重視。部分學生認為實驗課是可有可無，再加上實驗設備不夠的原因，個別學生在實驗課上基本不動手，完全依賴同組的學生，只有在交實驗報告時才愿意做實驗記錄。這樣的情況下無法提高學生的動手能力，又何談創新能力。

2.電氣控制與PLG技術實驗教學改革的措施

針對三亞學院PLC實驗教學中存在的一些問題以及在PLC實驗教學中的經驗，不斷地進行摸索，筆者認為PLC技術實驗教學應該從以下幾個方面來進行改革，以便學生能夠在教學中更好地開拓動手實驗的能力，提高學生對PLC實驗的興趣。

2.1增加實驗課時

課時的多少會影響實驗課的教學情況，學校可根據課時安排，相應的增加PLC實驗課時，尤其是測控專業。同時學校也可以通過開放實驗室的方式，充分利用實驗室的資源，讓學生們在課余的時間也能學習PLC技術。

2.2更新實驗設備

PLC技術的快速發展，所用的PLC設備也越來越先進。而三亞學院所用的PLC實驗箱僅僅只是能讓學生了解實驗的模擬現象，要想更好地培養PLC技術人員，提高學生對PLC實驗的興趣，更新實驗設備是必然的。

2.3改革實驗教學方法

在原有的實驗教學方法基礎上，根據實驗內容的難度、學生專業不同、學生能力不同安排實驗內容，使得任何學生都能夠找到適合自己實驗項目。在實驗過程中，采用任務分析法的方式，把每次的實驗項目分解成一個個簡單的小任務，這樣學生就可以快速地解決每個小任務，最后完成實驗項目。

2.4調整實驗內容

學校現在開設的PLC實驗內容基本上是以實驗箱上的模塊為主，模塊化的實驗基本都是驗證性實驗，綜合設計性的較少。因此實驗教師應與理論教師交流，根據理論教學的重難點，結合當前PLC在工業生產中的應用和本校學生的特點，調整實驗內容，多增加些符合當前工業生產所應用的設計綜合性的實驗項目，如剪板機剪板材、水塔水位控制，自動門的控制，倉庫進出車等，提高學生的興趣，讓他們更深入了解PLC在工業上的應用。當然，一些相應的驗證性實驗還是要有的，目的是讓學生看懂PLC梯形圖程序，會獨立編寫簡單的程序。這樣在做設計綜合性實驗時，才能有條不紊。

2.5改進考核方式

為了讓每位同學都重視實驗教學，改進考核方式是必然的。實驗考核不再是單純地完成實驗內容即可，而是根據平時學生實驗情況，設計相應綜合性較強的題目，讓學生自己抽考試題，自己編程，完成題目要求，實驗成績的30%記入課程總成績。同時，平時實驗課時，指導教師不但要檢查學生的實驗結果是否正確，還讓學生分析編程的原理，如果錯誤了如何改正等，讓學生重視實驗過程，培養其思考和解決問題的能力。

3.結語

電氣控制與PLC技術課程是電氣類和自動化類專業一門重要的專業課，其實踐性強，實驗教學至關重要。因此，以培養學生的實踐能力和應用能力為主線，有目標有計劃地對實驗教學各環節進行改革，既加深了學生理解理論知識，又提高了學生的綜合實踐能力，為學生將來從事PLC技術行業打下良好的基礎。